C#套接字(Socket)通信之UDP組播詳解

更新時(shí)間：2023年05月16日 09:42:48 作者：微小冷

單播 Unicast是指客戶端與服務(wù)器之間的點(diǎn)到點(diǎn)連接，組播和單播的差別是，必須得有一個(gè)“組”的概念，然后才能進(jìn)行組播，本文就來(lái)和大家講講UDP組播的實(shí)現(xiàn)吧

組播的概念

UDP信息傳遞的方式分三類，分別是

單播 Unicast：客戶端與服務(wù)器之間的點(diǎn)到點(diǎn)連接
多播MultiCast：又稱組播，是“一對(duì)一組”的通訊模式，加入同一個(gè)組的主機(jī)可以接受到此組內(nèi)的所有數(shù)據(jù)。
廣播 BroadCast：主機(jī)之間“一對(duì)所有”的通訊模式，廣播者可以向網(wǎng)絡(luò)中所有主機(jī)發(fā)送信息。廣播禁止在Internet寬帶網(wǎng)上傳輸。

其中單播比較簡(jiǎn)單，在C#中可直接通過(guò)UdpClient點(diǎn)對(duì)點(diǎn)收發(fā)。

組播和單播的差別是，必須得有一個(gè)“組”的概念，然后才能進(jìn)行組播，在C#中，通過(guò)client.JoinMulticastGroup來(lái)實(shí)現(xiàn)。

另外，組播對(duì)IP地址的范圍有一定的要求：

起始IP	截至IP	適用范圍
224.0.0.1	224.0.0.255	預(yù)留地址，最好不要亂用
224.0.1.0	224.0.1.255	公用地址，可用于互聯(lián)網(wǎng)
224.0.2.0	238.255.255.255	用戶可用，全網(wǎng)范圍
239.0.0.0	239.255.255.255	本地

其中224.0.0.0也是預(yù)留的組播地址，但保留不做分配。

簡(jiǎn)單示例

下面再頂級(jí)語(yǔ)句中做一個(gè)簡(jiǎn)單的示例

using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;

static void Main()
{
    UdpClient client = new UdpClient(5566);
    client.JoinMulticastGroup(IPAddress.Parse("235.5.6.8"));
    
    IPEndPoint multicast = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("234.5.6.7"), 7788);
    byte[] buf = Encoding.Default.GetBytes("Hello from multicast");
    Thread t = new Thread(new ThreadStart(RecvThread));
    t.IsBackground = true;
    t.Start();
    while (true)
    {
        client.Send(buf, buf.Length, multicast);
        Thread.Sleep(1000);
    }
}

static void RecvThread()
{
    UdpClient client = new UdpClient(7788);
    client.JoinMulticastGroup(IPAddress.Parse("234.5.6.7"));
    IPEndPoint multicast = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("235.5.6.8"), 5566);
    while (true)
    {
        byte[] buf = client.Receive(ref multicast);
        string msg = Encoding.Default.GetString(buf);
        Console.WriteLine(msg);
    }
}

Main();

函數(shù)RecvThread中，定義了一個(gè)端口號(hào)為7778的UDP客戶端，并通過(guò)JoinMulticastGroup添加了234.5.6.7這個(gè)IP地址。在死循環(huán)中，讓client不斷接收來(lái)自multicast的信息，其中multicast是地址為235.5.6.8，端口為5566的終端。

Main函數(shù)則創(chuàng)建了端口為5566的客戶端，然后不斷地向234.5.6.7:7788發(fā)送消息。

這個(gè)示例程序運(yùn)行之后，命令行中會(huì)不斷地輸出

Hello from multicast

但這個(gè)示例其實(shí)并沒(méi)有體現(xiàn)出“組播”的特點(diǎn)，原因在于上面的代碼只用了一個(gè)地址，雖然用到了組播的模式，但實(shí)際操作上來(lái)看，還是一對(duì)一的。

組播的優(yōu)勢(shì)

下面稍微修改一下代碼，首先在RecvThread中新增一個(gè)IP

    client.JoinMulticastGroup(IPAddress.Parse("234.5.6.9"));

然后在Main中新增一組發(fā)給新IP的信息，類似下面這樣

static void Main()
{
    UdpClient client = new UdpClient(5566);
    client.JoinMulticastGroup(IPAddress.Parse("235.5.6.8"));
    IPEndPoint multi1 = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("234.5.6.7"), 7788);
    IPEndPoint multi2 = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("234.5.6.9"), 7788);
    byte[] buf1 = Encoding.Default.GetBytes("Hello multi1");
    byte[] buf2 = Encoding.Default.GetBytes("Hello multi2");
    Thread t = new Thread(new ThreadStart(RecvThread));
    t.IsBackground = true;
    t.Start();
    while (true)
    {
        client.Send(buf1, buf1.Length, multi1);
        client.Send(buf2, buf2.Length, multi2);
        Thread.Sleep(1000);
    }
}

從而命令行輸出就會(huì)變成